CH708628A2 - System und Verfahren zur Minimierung von Netzwarmreserveverlusten durch vorausschauende Sequenzierung von Energieerzeugungsanlagen zur Ergänzung mit Windenergieerzeugungskapazität auf Basis räumlich geografischer regionaler Windbedingungen - Google Patents

System und Verfahren zur Minimierung von Netzwarmreserveverlusten durch vorausschauende Sequenzierung von Energieerzeugungsanlagen zur Ergänzung mit Windenergieerzeugungskapazität auf Basis räumlich geografischer regionaler Windbedingungen Download PDF

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Sanji Ekanayake
Dale J Davis
Eric J Kauffman
Timothy Tah-Teh Yang
Alston Ilford Scipio
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Gen Electric
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum vorausschauenden Einstellen der Energieerzeugung von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeugern (112) auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, der Netzwarmreservemarge und/oder des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes zur Ergänzung mit Windenergieerzeugung (220) auf Basis räumlich geografischer regionaler Windbedingungen.

Description

Beschreibung GEBIET DER ERFINDUNG
[0001 ] Gegenstand der vorliegenden Beschreibung sind Verfahren und Systeme zur Energieerzeugung und speziell elektrische Stromnetze, die mit Windenergieerzeugungssystemen sowie mit anderen Energieerzeugungssystemen als Windenergieerzeugungssystemen, wie z.B. Gasturbinenstromgeneratoren, verbunden sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[0002] Ein Stromnetz verteilt Energie durch Erzeugen von Elektrizität in einer Energieerzeugungseinrichtung und dann Verteilen der Elektrizität durch verschiedene Stromübertragungsleitungen zum Energieverbraucher. Der Stromerzeuger besteht in vielen, wenn nicht den meisten Fällen aus einem oder mehreren rotierenden elektrischen Generatoren. Manchmal werden die rotierenden Generatoren von einem hydroelektrischen Damm, grossen Dieselmaschinen oder Gasturbinen angetrieben; in vielen Fällen werden die Generatoren mit Dampf betrieben.
[0003] Wenn der Stromerzeuger ein so genannter rotierender elektrischer Generator ist, d.h. ein Gas- oder Dampfturbinengenerator, wird er gewöhnlich nicht mit Volllast, d.h. 100% Kapazität, betrieben, sondern arbeitet unter normalen Bedingungen vielmehr mit einer Netzwarmreservemarge, die die zusätzliche Erzeugungskapazität ist, die durch Erhöhen der Leistungsabgabe von Erzeugern verfügbar ist, die eingeschaltet sind, d.h. bereits laufen und an die elektrische Energieerzeugungseinrichtung angeschlossen sind. Bei den meisten Stromerzeugern wird diese Leistungssteigerung durch Erhöhen des an den Rotor der Turbine gelieferten Drehmoments, z.B. durch Erhöhen des Gas- oder Dampfdurchflusses oder -drucks zu der Turbine, erreicht. Das Aufrechterhalten einer Netzwarmreserve ist für die effiziente und rechtzeitige Energieerzeugung wichtig, da ein höherer Energiebedarf durch den Einsatz der Netzwarmreservekapazität praktisch in Echtzeit gedeckt werden kann. Dies steht im Gegensatz zu einer stehenden Reserve, d.h. zusätzlicher, aktuell weder laufender noch mit dem System verbundener Energieerzeugungskapazität, die im typischen Fall nur mit gewisser Verzögerung eingeschaltet werden kann.
[0004] Aufgrund der Notwendigkeit, eine ausreichende Netzwarmreserve zu haben, um z.B. Spitzenbedarfslastanforderungen gerecht zu werden und Stromstörungen, Spannungseinbrüche (Brownouts), Stromausfälle usw. zu vermeiden, werden Netzwarmreserven meist auf relativ konservativen Niveaus gehalten, z.B. indem zahlreiche Gasturbinen betrieben werden, aber jede auf einer Betriebsräte gehalten wird, die weit genug unter der vollen Kapazität liegt, um als Reaktion auf eine höhere Nachfrage eine fast sofortige höhere Energieerzeugung zu ermöglichen. Weil der rotierende elektrische Generator bei Annäherung an Volllast meist mit höherem Wirkungsgrad betrieben wird, führt der Teillastbetrieb meist zu Ineffizienzen, die als Netzwarmreserveverluste bekannt sind. Dementsprechend wäre es wünschenswert, Netzwarmreserveverluste durch Reduzieren der erforderlichen Reservemarge zu verringern, während eine ausreichende Netzwarmreserve zur Deckung erwarteter Spitzenlasten aufrechterhalten wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0005] Gemäss einer beschriebenen Ausführungsform wird ein elektrisches Stromversorgungssystem mit einem elektrischen Stromnetz beschrieben, das einen oder mehrere Stromerzeuger aufweist. Das elektrische Stromnetz kann zum Ermitteln einer Netzwarmreservemarge für den einen oder die mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger und zum Ermitteln von wenigstens einem atmosphärischen oder Umweltfaktor eingerichtet sein, der die Windenergieerzeugungskapazität für eine mit dem elektrischen Stromnetz assoziierte Region beeinflusst. Das elektrische Stromnetz kann ferner zum Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit eines mit dem elektrischen Stromnetz verbundenen Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors eingerichtet sein. Das elektrische Stromnetz kann ferner zum Ermitteln eines prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes und zum Empfangen, Einleiten und/oder Übertragen von Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren anderen nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes eingerichtet sein.
[0006] Das elektrische Stromversorgungssystem kann ferner zum Ermitteln von Beiträgen von nicht windabhängigen Stromerzeugern zur Netzwarmreserve für das elektrische Stromnetz eingerichtet sein und kann ferner zum Bereitstellen von Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, der Beiträge von nicht windabhängigen Stromerzeugern zur Netzwarmreserve für das Stromnetz und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes eingerichtet sein.
[0007] Der eine oder die mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger eines oben erwähnten Systems können aus der Gruppe umfassend Gasturbinengeneratoren, Dampfturbinengeneratoren, Batterieaggregate und Kondensatorreihen ausgewählt werden.
[0008] Das elektrische Stromversorgungssystem einer oben erwähnten Bauart kann ferner dazu eingerichtet sein, um den wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktor von einer Region zu gewinnen, in der sich das Windenergieerzeugungssystem befindet oder in der von dem Windenergieerzeugungssystem erzeugte Energie genutzt wird.
2 [0009] Der wenigstens eine atmosphärische oder Umweltfaktor kann aus der Gruppe umfassend Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Eisbildung an Rotorblättern von Windenergieanlagen, Blitzeinschläge und Wellenhöhe bei Of fs ho re-An lagen ausgewählt werden.
[0010] Das System einer der oben erwähnten Bauarten kann ferner zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) durch Verringern dieser Energieerzeugung als Reaktion auf eine Ermittlung einer höheren kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit eingerichtet sein, wobei das elektrische Stromversorgungssystem ferner zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) durch Erhöhen dieser Energieerzeugung als Reaktion auf eine Ermittlung einer verringerten kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit eingerichtet ist.
[0011 ] Das oben erwähnte elektrische Stromversorgungssystem kann mehrere Regionen versorgen, wobei jede Region von wenigstens einem Windenergieerzeugungssystem und wenigstens einem elektrischen Stromnetz versorgt wird, wobei das elektrische Stromversorgungssystem ferner zum gleichzeitigen Einstellen von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (n) in jeder Region auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes für jede Region eingerichtet ist.
[0012] Die Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s) auf Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierte Netzwarmreservebedarf des Stromnetzes können ein Signal umfassen.
[0013] Nach einem weiteren Aspekt der Beschreibung wird ein Verfahren dargelegt, das Folgendes umfassen kann: Ermitteln einer Netzwarmreservemarge für ein eingeschaltetes elektrisches Stromnetz, das von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) versorgt wird, Ermitteln wenigstens eines atmosphärischen oder Umweltfaktors, der die Windenergieerzeugungsfähigkeit für eine mit dem eingeschalteten elektrischen Stromnetz assoziierte Region beeinflusst, Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit eines mit dem eingeschalteten elektrischen Stromnetz verbundenen Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors, Ermitteln eines prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes und Bereitstellen von Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes.
[0014] Das Verfahren kann vorsehen, dass der eine oder die mehreren nicht windabhängige(n) Stromerzeuger aus der Gruppe umfassend Gasturbinengeneratoren, Dampfturbinengeneratoren, Batterieaggregate und Kondensatorreihen ausgewählt werden können.
[0015] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann vorsehen, dass der wenigstens eine atmosphärische oder Umweltfaktor in einer Region, in der sich das Windenergieerzeugungssystem befindet oder in der von dem Windenergieerzeugungssystem erzeugte Energie genutzt wird, gewonnen wird.
[0016] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann vorsehen, dass der wenigstens eine atmosphärische oder Umweltfaktor aus der Gruppe umfassend Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Eisbildung an Rotorblättern von Windenergieanlagen, Blitzeinschläge und Wellenhöhe bei Offshore-Anlagen ausgewählt wird.
[0017] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann Folgendes vorsehen: wenn das Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit des Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors eine Ermittlung einer höheren kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit ergibt, dann Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) durch Verringern der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s), und wenn das Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit des Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors eine Ermittlung einer verringerten kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit ergibt, dann Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s) durch Erhöhen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s).
[0018] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann mehrere Regionen involvieren, wobei jede Region von wenigstens einem Windenergieerzeugungssystem und wenigstens einem eingeschalteten elektrischen Stromnetz versorgt wird, wobei das Verfahren ferner das Bereitstellen von Anweisungen zum gleichzeitigen Einstellen von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) in jeder Region auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes für jede Region beinhaltet.
[0019] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann vorsehen, dass das Bereitstellen von Anweisungen das Übertragen eines Signals an den einen oder die mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger beinhaltet.
[0020] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann vorsehen, dass das Signal eine drahtlose Übertragung umfasst.
[0021 ] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann vorsehen, dass das Ermitteln des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes das Ermitteln einer Änderung des Energieverbrauchsbedarfs auf der Basis historischer Energieverbrauchsmuster beinhaltet.
[0022] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann ferner das Ermitteln von Beiträgen von Stromerzeugern zur Netzwarmreserve für das eingeschaltete elektrische Stromnetz und das Bereitstellen von Anweisungen zum Einstellen der
3 Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, der Beiträge von nicht windabhängigen Stromerzeugern zur Netzwarmreserve für das eingeschaltete elektrische Stromnetz und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes aufweisen.
[0023] Nach noch einem weiteren Aspekt der Beschreibung wird ein Verfahren dargelegt, das Folgendes umfassen kann: Ermitteln eines Energiepreis-Spark-Spreads für Energie, die von einem oder mehreren mit einem elektrischen Stromnetz assoziierten nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) erzeugt wird, Ermitteln kurzfristiger Windenergieerzeugungsfähigkeit eines Windenergieerzeugungssystems, das mit dem eingeschalteten elektrischen Stromnetz verbunden ist, und Ermitteln auf der Basis des Energiepreis-Spark-Spreads und der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, ob die Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) einzustellen ist.
[0024] Das Verfahren eines oben erwähnten Typs kann Folgendes umschliessen: wenn das Ermitteln, ob die Stromerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s) eine Ermittlung zum Einstellen der Stromerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) ergibt, dann Bereitstellen von Anweisungen zum Einstellen des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s).
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN [0025]
Fig. 1 ist ein beispielhaftes elektrisches Stromverteilungsnetz einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm, das ein eine Ausführungsform der Erfindung ausführendes Verfahren veranschaulicht.
Fig. 3 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm, das ein eine weitere Ausführungsform der Erfindung ausführendes Verfahren veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0026] Fig. 1 veranschaulicht ein hoch verteiltes elektrisches Stromnetz, allgemein 100, gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Wie dort veranschaulicht, können eine oder mehrere traditionelle elektrische Energieerzeugungseinrichtungen 1 10 in dem elektrischen Stromnetz 100 mit Umspannwerken 125 und Solaranlagen 210 und/oder Windenergieparks 220 gekoppelt sein. Fig. 1 veranschaulicht zwar drei Formen der Energieerzeugung, der Durchschnittsfachmann wird aber erkennen, dass die vorliegende Erfindung auf jede Form von Energieerzeugung oder Energiequelle anwendbar ist.
[0027] Jede elektrische Energieerzeugungseinrichtung 1 10 kann einen oder mehrere nicht windabhängige(n) Stromerzeuger 1 12 umfassen. Die nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 können ein(e) oder eine beliebige Kombination von z.B. Gasturbinengenerator (en), Dampfturbinengenerator(en), Batterieaggregat (en) und Kondensatorreihe(n) oder ein beliebiger anderer Typ eines nicht windabhängigen Stromerzeuger s sein. Jeder nicht windabhängige Stromerzeuger 1 12 kann mit dem elektrischen Stromnetz 100 verbunden sein, das von der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung 1 10 versorgt wird, und mithilfe von für den Zweck geeigneten Steuermodulen gesteuert werden. Die Energieerzeugung kann zur Deckung des Lastbedarfs auf der Netzebene geregelt werden, indem ein Lastanforderungssignal zum Erhöhen oder Verringern der Energieerzeugung an einzelne Stromerzeuger gesendet wird. Das Netz kann auch ein Signal zum ferngesteuerten Anfahren oder Herunterfahren an die Energieerzeugungseinheit ausgeben. Moderne Netze steuern sowohl Lastrampe als auch Anfahren/Herunterfahren der Einheit automatisch auf der Basis von vorprogrammierter Steuerlogik, einschliesslich Reservemargen. Altnetze steuerten einige oder alle Aspekte davon manuell über Telefonanrufe an das Betriebspersonal der Energieerzeugungsanlage/-einrichtung. Jede Energieerzeugungseinheit kann ein dediziertes Steuersystem für das Management des Betriebs der Einheit auf ähnliche Weise wie moderne Kraftfahrzeug-Motorsteuergeräte beinhalten. Ein beispielhaftes von der General Electric Company hergestelltes Energieerzeugungseinheit-Steuersystem ist das Energieerzeugungseinheit-Steuersystem Speedtronic Mark-Vl. Zusätzlich zu integrierten Einheitssteuersystemen können zu anderen Steuersystemen verteilte Steuersysteme (DCS: Distributed Control Systems) und speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) zählen.
[0028] Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung kann die elektrische Energieerzeugungseinrichtung 1 10 und/oder das elektrische Stromnetz 100 zum Ermitteln der Netzwarmreservemarge für jeden der nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 konfiguriert sein. Zum Beispiel kann ein elektrisches Stromnetz 100 oder eine elektrische Energieerzeugungseinrichtung 1 10 auf der Basis historischer Erfahrung und/oder Daten ermitteln, dass zu einer bestimmten Tageszeit eine Energiereservemarge von 5% aufrechterhalten werden soll. Diese Energiereservemarge kann z.B. auf der Basis von historisch bekannten Spitzenlast-Tageszeiten, -Jahreszeiten, Temperaturdaten usw. ermittelt werden. Wenn die elektrische Stromerzeugungseinrichtung 1 10, um ein simplistisches Beispiel zu verwenden, zwei identische Gasturbinengeneratoren hat, könnte sie eine Netzwarmreservemarge von 5% aufrechterhalten, indem sie beide Gasturbinengeneratoren mit 95 % Kapazität betreibt oder einen Generator mit 100% Kapazität und den anderen mit 90% Kapazität betreibt. In elektrischen Energieerzeugungseinrichtungen, die zahlreiche Energieerzeugungsanlagentypen einsetzen, sind selbstverständlich auch andere Kombinationen möglich, um ihre bevorzugte Netzwarmreservemarge aufrecht zu erhalten.
4 [0029] Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung kann das elektrische Stromnetz 100 oder die elektrische Energieerzeugungseinrichtung 1 10 ferner konfiguriert sein zum Ermitteln von oder zum Zugreifen auf Informationen betreffend wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktor, der die Windenergieerzeugungsfähigkeit beeinflusst, für eine Region 1 14, in der sich ein Windenergiepark 220 befindet, der mit dem elektrischen Stromnetz 100 oder der Energieerzeugungseinrichtung 110 assoziiert und/oder verbunden ist. Zu einem derartigen atmosphärischen oder Umweltfaktor können einer oder mehrere von z.B. Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Eisbildung an Rotorblättern von Windenergieanlagen, Blitzeinschläge, Wellenhöhe bei Offshore-Anlagen usw. zählen. (Ein) derartige (r) Faktor(en) kann/können zum Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit jedes Windenergieparks 220, der mit dem elektrischen Stromnetz 100 oder der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung 1 10 verbunden ist, verwendet werden. Die erwartete Windenergieerzeugungskapazität für eine bestimmte Region 1 14 kann von räumlich geografischen regionalen Windbedingungen zusammen mit Betriebs- und Wartungsfaktoren abgeleitet werden. Zu Quellen räumlich geografischer Umwelt- und atmosphärischer Daten zählen NASA-Satelliten-Datenfeeds, Privatsatelliten-Datenfeeds, Google Maps, NOA-Datenfeeds, Links zu Wettervorhersagekanälen, private Sensoranordnungen usw. Auf der Steuergerätebene der Einheit werden gewöhnlich Betriebsfaktoren und Wartungsfaktoren gesammelt und auf der Ebene der OEM-Datensysteme, z.B. Überwachungs- und Diagnostiksystemen der General Electric Company, sind angesammelte Daten erhältlich.
[0030] Das elektrische Stromnetz 100 oder die elektrische Energieerzeugungseinrichtung 110 kann ferner zum Ermitteln eines prognostizierten Netzwarmreservebedarfs konfiguriert sein. Zum Beispiel, wenn die nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 einer elektrischen Energieerzeugungseinrichtung 1 10 in einer bestimmten Region 1 14 normalerweise um Mitternacht mit 50% Kapazität betrieben werden, dann ist ihre Warmreservemarge um Mitternacht 50%. Dieselbe Einrichtung weiss aber vielleicht auf der Basis historischer Daten, dass sie im Sommer um zwölf Uhr mittags einen Spitzenlastbedarf erfahren wird und zum Beispiel mit 95% Kapazität betrieben werden muss, was eine Warmreservemarge am Mittag von 5% übrig lässt. In diesem Beispiel kann die elektrische Energieerzeugungseinrichtung 1 10 daher zum Ermitteln um Mitternacht eines prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes von einer zusätzlichen Kapazität von 45%, die im Sommer zur Deckung des Bedarfs um 12 Uhr mittags benötigt wird, konfiguriert sein.
[0031 ] Das elektrische Stromnetz 100 oder die elektrische Energieversorgungseinrichtung 1 10 kann ferner zum Empfangen, Einleiten und/oder Übertragen von Anweisungen zur Einstellung der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) 1 12 auf der Basis von einem oder mehreren von der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, den Beiträgen von nicht windabhängigen Stromerzeugern zur Netzwarmreserve für das Stromnetz und/oder dem prognostizierten Netzwarmreservebedarf des Stromnetzes konfiguriert sein. Derartige Anweisungen können ein Signal umfassen und können durch verdrahtete Kommunikation oder durch drahtlose Netzwerke übertragen werden. Informationen zur Bereitstellung derartiger Anweisungen können zum Beispiel von Weltklimaüberwachungssatelliten beschafft werden und können auf monatlichen oder jährlichen Mitteln und Messungen in der unteren Atmosphäre basiert werden. Der Begriff «einstellen», wie hierin verwendet, kann das Erhöhen der Energieerzeugung, das Verringern der Energieerzeugung, das Einleiten der Energieerzeugung eines leerlaufenden Stromerzeugers und/oder das Herunterfahren der Energieerzeugung des einen oder der mehreren Stromerzeuger (s) bedeuten.
[0032] Wenn die Region 1 14, in der sich die Windenergieparks 220 befinden, um 12 Uhr mittags zum Beispiel voraussichtlich Bedingungen mit Eisbildung an Rotorblättern erfahren wird, dann kann die Energieversorgungseinrichtung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung zum Vorauskalkulieren einer und/ oder Benachrichtigtwerden über ein derartige Bedingungen mit Eisbildung an Rotorblättern in Echtzeit konfiguriert sein. Falls in diesem Beispiel die Bedingungen mit Eisbildung an Rotorblättern am Mittag den Beitrag des Windenergieparks zur Kapazität des elektrischen Stromnetzes um 50 % reduziert, kann dieser Kapazitätsverlust von 50% in Echtzeit dadurch ausgeglichen werden, dass man sich auf die Netzwarmreserve verlässt und die nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 einstellt, d.h. durch Erhöhen ihrer Abgabe in Übereinstimmung mit dem Windenergieverlust. Andererseits können gemäss einer Ausführungsform der Erfindung, falls der Energiebedarf zu einem bestimmten Zeitpunkt abfällt und falls es für das elektrische Stromnetz 100 oder die elektrische Energieversorgungseinrichtung 1 10 wirtschaftlicher ist, Windenergie einzusetzen, dann die nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 eingestellt werden, um ihre Leistungsabgabe zu verringern, wobei sich das System stärker auf die Windenergiebeiträge der Windenergieparks 220 verlässt.
[0033] Das elektrische Stromnetz 100 oder die Energieversorgungseinrichtung 1 10 können daher zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) 1 12 durch Verringern dieser Energieerzeugung als Reaktion auf eine Ermittlung einer höheren kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit konfiguriert sein und können ferner zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) 1 12 durch Erhöhen dieser Energieerzeugung als Reaktion auf eine Ermittlung einer verringerten kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit konfiguriert sein.
[0034] Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die hierin beschriebenen Systeme und/oder Verfahren zum Verringern der Leistungsabgabe oder zum Herunterfahren von nicht windabhängigen Stromerzeugern 1 12 vor einem Abfall des Energiepreis-Spark-Spreads, z.B. aufgrund einer Erhöhung der Windenergieerzeugungsfähigkeit, eingesetzt werden. «Spark Spread» ist ein finanzieller Unterschied zwischen den Produktionskosten eines Versorgungsguts wie Energie und dem aktuellen Marktpreis. Weil der Spark Spread sich unmittelbar verändert, kann es vorteilhaft sein, Systeme und Verfahren der Erfindung einzusetzen, um den Spark Spread zu jedem beliebigen Zeitpunkt auf der Basis der erhaltenen Echtzeitinformationen zu maximieren.
5 [0035] Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das elektrische Stromnetz 100 oder die elektrische Energieerzeugungseinrichtung 1 10 zum Einstellen der Energieerzeugung der nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 auf der Basis von einem oder mehreren von der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, den Beiträgen von nicht windabhängigen Stromerzeugern zur Netzwarmreserve und/oder dem prognostizierten Netzwarmreservebedarf konfiguriert sein. Der prognostizierte Netzwarmreservebedarf kann durch Ermitteln einer Änderung des Energieverbrauchsbedarfs auf der Basis historischer Energieverbrauchsmuster ermittelt werden.
[0036] Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das elektrische Stromnetz 100 mehrere Regionen 1 14 versorgen, in denen sich Windenergieparks 220 befinden. Gemäss dieser Ausführungsform kann jede Region 1 14 von wenigstens einem Windenergieerzeugungssystem wie einem Windenergiepark 220 und wenigstens einer elektrischen Energieerzeugungseinrichtung 110 versorgt werden. Andere Kombinationen sind selbstverständlich möglich. In dieser Ausführungsform kann das elektrische Stromnetz 100 zum gleichzeitigen Einstellen von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) 1 12 in jeder Region 1 14 auf der Basis kurzfristiger Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs der Energieerzeugungseinrichtung für jede Region konfiguriert sein.
[0037] Fig. 2 veranschaulicht ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Ausübung einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäss einem dort veranschaulichten Verfahren kann in Vorgang 250 zum Beispiel eine Netzwarmreservemarge für ein eingeschaltetes elektrisches Stromnetz 100, das von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) 1 12 versorgt wird, wie hierin dargelegt ermittelt werden. Ein Modell der Windenergieerzeugungsfähigkeit kann ebenfalls ermittelt werden, wobei dieses Modell zum Ermitteln der Windenergieerzeugungsfähigkeit einer bestimmten Region 1 14 innerhalb des elektrischen Stromnetzes 100 zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet werden kann. Dieses Fähigkeitsmodell kann durch Parameter wie die maximale Auslegungsfähigkeit der Windenergieerzeugungseinheiten, die zur Erzeugung dieser Auslegungsfähigkeit erforderliche Windgeschwindigkeit, die Windrichtung relativ zu der umgebenden Topografie, wie z.B. Berge und Bäume sowie die anderen Windenergieerzeugungseinheiten innerhalb dieser Gruppe, da die Topografie einen Teil der verfügbaren Windenergie blockieren kann, die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit, da eine Eisbildung an Rotorblättern von diesen Parametern abhängt, die erwartete Windstossgeschwindigkeit relativ zur mittleren Geschwindigkeit, da Windstösse an der Windenergieanlage Überdrehzahl- und Überdrehmomentschäden verursachen können, planmässige und nicht planmässige Wartung usw. beschränkt werden.
[0038] In Vorgang 260 können einer oder mehrere atmosphärische und/oder Umweltfaktoren wie die bereits beschriebenen (Eingaben vom GIS, d.h. Geospatial Information System), die die Windenergieerzeugungsfähigkeit für eine Region 1 14, die mit dem eingeschalteten elektrischen Stromnetz assoziiert ist, beeinflussen, ermittelt werden. In den Vereinigten Staaten wurden Regionen von der ISO in fünf Regionen eingeteilt, die allgemein auch Unterregionen beinhalten, die von führenden Versorgern definierte Grenzen haben. Eine Region 1 14, wie hierin verwendet, kann eine der fünf ISO-Regionen, eine der Unterregionen oder eine andere allgemein anerkannte geografische Region für die elektrische Energieerzeugung sein.
[0039] Wenigstens einer der in Vorgang 260 für eine Region 1 14 von Interesse ermittelten atmosphärischen oder Umweltfaktoren kann in Vorgang 270 verwendet werden, um die kurzfristige Windenergieerzeugungsfähigkeit eines Windenergieerzeugungssystems wie Windenergieparks 220, die innerhalb des elektrischen Stromnetzes 100 und/oder damit verbunden sind, zu ermitteln. Wenn zum Beispiel in Vorgang 260 ermittelt wird, dass die Region 1 14 von Interesse eine verringerte Windgeschwindigkeit erfährt, die um 50% abnimmt, dann kann, davon ausgehend, dass keine anderen Variablen oder Faktoren vorliegen, Vorgang 270 ermitteln, dass ein derartiger Rückgang der Windgeschwindigkeit innerhalb der Region kurzfristig zu einer Verringerung der maximalen Windenergieerzeugungsfähigkeit um 50% führen würde. Wie hierin verwendet, ist vorgesehen, dass der Begriff «kurzfristig» sich auf Verhältnisse bezieht, die sich sofortigen aktuellen Verhältnissen nähern, einschliesslich tatsächlicher aktueller Verhältnisse sowie kürzlicher Verhältnisse, d.h. innerhalb höchstens der vergangenen Stunde, und vorhergesagter Verhältnisse, d.h. innerhalb höchstens der nächsten Stunde oder bis zum nächsten Tag.
[0040] In Vorgang 280 kann eine Ermittlung bezüglich derjenigen nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 durchgeführt werden, die zur Netzwarmreserve des elektrischen Stromnetzes 100 beitragen. Wenn zum Beispiel ein elektrisches Stromnetz 100 mit zehn Gasturbinen verbunden ist, aber nur acht eingeschaltet sind, dann würde die Netzwarmreserve nur mithilfe der überschüssigen Kapazität der acht eingeschalteten Turbinen ermittelt werden, da die zwei ausgeschalteten Turbinen als Kaltreserve betrachtet würden.
[0041 ] In Vorgang 285 kann eine Ermittlung bezüglich des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs für das elektrische Stromnetz 100 wie bereits beschrieben durchgeführt werden. Eine derartige Ermittlung kann zum Beispiel durch die Prognose einer Änderung des Energiebedarfs auf der Basis historischer Daten, bekannter Energiebedarfsverhalten, Tageszeit, Jahreszeit usw. durchgeführt werden.
[0042] Auf der Basis von einer oder mehreren der in den Vorgängen 250, 260, 270, 280 und/oder 285 durchgeführten Ermittlungen kann in Vorgang 290 ein Befehl, eine Anweisung, ein Signal oder ein anderer Steuervorgang ausgeführt werden, um die Reservekapazität von nicht windabhängigen Stromerzeugern 1 12 zu sequenzieren, zum Beispiel durch Übertragen einer Anweisung zur Erhöhung oder Verringerung der Leistungsabgabe des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s) 1 12 an eine örtliche Steuereinheit. Der Vorgang 295 kann das Abbrechen des Befehls, der Anweisung oder des Signals zum Beispiel als Reaktion auf einen Hinweis, dass der Befehl eingeleitet wurde, beinhalten.
6 [0043] In einer Ausführungsform der Erfindung können Anweisungen wie die in Vorgang 290 vorgesehenen eingeleitet werden, um die Energieerzeugung von einem oder mehreren der nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und/oder der Beiträge der Stromerzeuger zur Netzwarmreserve für das eingeschaltete elektrische Stromnetz 100 und/oder des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes einzustellen. Wenn zum Beispiel die kurzfristige Windenergieerzeugungsfähigkeit aufgrund einer verringerten Windgeschwindigkeit plötzlich abnimmt, kann eine Anweisung an ein örtliches Steuermodul gesendet werden, um den Abfall der Windenergieabgabe durch entsprechendes Erhöhen der Leistungsabgabe durch einen oder mehrere nicht windabhängige(n) Stromerzeuger 1 12, die eine geeignete Netzwarmreservemarge haben, auszugleichen. Diesbezüglich muss möglicherweise, je nach der verfügbaren Netzwarmreservemarge und dem Umfang der benötigten zusätzlichen Energieerzeugung und je nach den jeweiligen Beiträgen von Stromerzeugern zu der Netzwarm reserve, die Energieerzeugung aller verfügbaren Stromerzeuger, nur einiger von ihnen oder möglicherweise nur einem von ihnen, wie die Verhältnisse dies erfordern, erhöht werden.
[0044] Ein Aspekt einiger Ausführungsformen der Erfindung führt eine oder mehrere der hierin beschriebenen Ermittlungen in «Echtzeit» oder auf regelmässiger Basis, getrennt durch relativ kurze Intervalle, durch. Zum Beispiel kann in Vorgang 260 die Ermittlung eines atmosphärischen oder Umweltfaktors täglich, stündlich, alle 10 Sekunden oder noch häufiger, kontinuierlich oder in einem beliebigen anderen erwünschten Intervall durchgeführt werden. Als weiteres Beispiel können die Beiträge jedes nicht windabhängigen Stromerzeugers 1 12 zur Netzwarmreserve eines elektrischen Stromnetzes 100 auf einer kontinuierlichen Basis ermittelt werden, indem die Leistungsabgabe jedes nicht windabhängigen Stromerzeugers 1 12 als eine Funktion der verfügbaren Kapazität für jeden nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 kontinuierlich überwacht wird. Wie leicht erkennbar ist, kann ein Steuerungsänderungsbefehl umso präziser und rechtzeitiger getätigt werden, um die Energieerzeugung einzustellen, um am effizientesten auf aktuelle Verhältnisse zu reagieren oder selbst zukünftige Verhältnisse vorauszukalkulieren, je häufiger Ermittlungen beim Durchführen der hierin beschriebenen Vorgänge gemacht werden.
[0045] Ein weiterer Aspekt der Erfindung wird in Fig. 3 veranschaulicht. In diesem Aspekt kann ein Verfahren vorgesehen sein zum Verbessern der Entscheidungstreue des Energieerzeugungs-Asset-Managers hinsichtlich dessen, ob eine Anlage, vor einem Abfall des Energiepreis-Spark-Spreads, aufgrund einer Erhöhung der Verfügbarkeit einer kostengünstigeren Energiequelle, wie z.B. einer höheren Windenergieerzeugungsfähigkeit, heruntergefahren werden soll oder nicht. So kann in Vorgang 350 eine Ermittlung einer Netzwarmreserve des elektrischen Stromnetzes, eines Modells der Windenergieerzeugungsfähigkeit und/oder eines Energiepreis-Spark-Spreads durchgeführt werden.
[0046] In Vorgang 360 kann eine Ermittlung von einem oder mehreren atmosphärischen und/oder Umweltfaktor(en) (GISEingaben) wie bereits beschrieben durchgeführt werden. In Vorgang 370 kann eine Ermittlung der Windenergieerzeugungsfähigkeit innerhalb des elektrischen Stromnetzes 100 wie bereits beschrieben durchgeführt werden. In Vorgang 380 kann eine Ermittlung von zur Netzwarmreserve des elektrischen Stromnetzes 100 beitragenden nicht windabhängigen Stromerzeugern 1 12 wie bereits beschrieben durchgeführt werden. In Vorgang 385 kann eine Ermittlung des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des elektrischen Stromnetzes 100 wie bereits beschrieben durchgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann in Vorgang 385 eine Ermittlung bezüglich der Energiepreis-Spark-Spread-Prognose durchgeführt werden. Wie bei anderen hierin beschriebenen Prognoseermittlungen können derartige Energie-preis-SparkSpread-Prognosen auf der Basis von historischen Daten durchgeführt werden, z.B. Daten in Bezug auf erhöhte Kosten von Erdgas während der Wintermonate, wenn der Bedarf höher sein kann. Auf der Basis von einer oder mehreren dieser Ermittlungen kann in Vorgang 390 eine Entscheidung zum Einstellen, d.h. Erhöhen, Verringern oder Herunterfahren der Energieproduktion von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) 1 12 getroffen werden. Eine derartige Einstellung kann durch Senden eines Signals oder einer Anweisung an zutreffende Steuerungen für die relevanten nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 vorgenommen werden.
[0047] Vorgang 390 kann das Bereitstellen von Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) 1 12 auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit der Windenergieparks 220, die mit dem elektrischen Stromnetz 100 verbunden sind, und dem Energiepreis-Spark-Spread aufweisen. Man nehme zum Beispiel an, dass eine Energieerzeugungseinrichtung 110 eine Reihe von nicht windabhängigen Stromerzeugern, wie z.B. mit Erdgas betriebene Gasturbinengeneratoren, aufweist. Wenn eine Ermittlung durchgeführt wird, dass das Energiepreis-Spark-Spread für die Energieerzeugungseinrichtung 1 10 aufgrund eines Anstiegs der Brennstoffkosten wie der Erdgaspreise für das zum Betreiben der Gasturbinen-Stromerzeuger 1 12 verwendete Erdgas oder aufgrund eines Rückgangs des Preises, den die Energieerzeugungseinrichtung 1 10 für die von ihr erzeugte Elektrizität berechnen kann, oder aufgrund von beidem zurückgegangen ist oder voraussichtlich zurückgehen wird, dann kann eine Entscheidung getroffen werden zum Einstellen der nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12, die mit Erdgas (oder einem anderen Versorgungsgut wie z.B. Dampfturbinen, die Dampf einsetzen, der von Heizöl, Kohle usw. verbrennenden Kesseln erzeugt wird) betrieben werden, zum Beispiel durch Herunterfahren von einem oder mehreren derartigen nicht windabhängige (n) Stromerzeuger(n) 1 12 und/oder Verringern ihrer Energieerzeugung, während die so verlorene Energieerzeugung durch erhöhte Energieverfügbarkeit aufgrund einer Zunahme einer sekundären, weniger kostspieligen Energiequelle, wie Windenergie, die von einem Windenergiepark 220 erhältlich ist, die z.B. einen Zunahme der Windgeschwindigkeit und somit der Windenergieerzeugungsfähigkeit erfährt, ersetzt wird. Ein derartiger Prozess kann umgekehrt werden, z.B. wenn der Windenergiepark 220 einen Verlust der Windenergieerzeugungsfähigkeit, beispielsweise aufgrund
7 einer verminderten Windgeschwindigkeit, erfährt, wobei an diesem Punkt auf die Warmreserve der nicht windabhängigen Stromerzeuger 1 12 gesetzt werden kann, indem die Energieerzeugung von laufenden Stromerzeugern erhöht oder das Anfahren von leerlaufenden nicht windabhängigen Stromerzeugern 1 12 eingeleitet wird, um die verlorene Stromerzeugungsfähigkeit des Windenergieparks 220 auszugleichen. Der Prozess kann in Vorgang 395 nach Ausführung derartiger Anweisungen beendet werden.
[0048] Die obige ausführliche Beschreibung beschreibt Ausführungsformen, bei denen Energie, die von nicht windabhängige (n) Stromerzeuger(n) wie Gasturbinen, die mit einer Energieerzeugungseinrichtung 1 10 assoziiert sind, erzeugt wird, durch sekundäre Energiequellen erhöht werden kann, die andere Energieerzeugungsanlagen wie z.B. Windenergieparks 220 umfassen. Es ist jetzt erkennbar, dass andere sekundäre Energiequellen wie z.B. Solaranlagen 210 anstelle von oder zusätzlich zu Windenergieparks 220 verwendet werden können. Andere Kombinationen von sekundären Energiequellen sind ebenfalls möglich und werden als innerhalb des Umfangs dieser Erfindung liegend betrachtet.
[0049] Die hierin beschriebenen Systeme, Verfahren, Ermittlungen und Vorgänge können mit der Hilfe eines Prozessors oder eines mit dem Prozessor gekoppelten Speichers konfiguriert oder durchgeführt werden, wobei in dem Speicher ausführbare Anweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor veranlassen, eine(n) oder mehrere der hierin beschriebenen Ermittlungen und/oder Vorgänge zu bewirken.
[0050] Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung, einschliesslich der besten Ausführung, zu Erfinden und auch, um einen Durchschnittsfachmann zur Ausübung der Erfindung, einschliesslich der Herstellung und Verwendung von Vorrichtungen oder Systemen und der Durchführung eingebundener Verfahren, zu befähigen. Die in den begleitenden Verfahrensansprüchen genannten Vorgänge müssen nicht in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden, wenn andere Reihenfolgen der Durchführung der Vorgänge zum Erzielen des gewünschten Ergebnisses für den Durchschnittsfachmann leicht erkennbar wären. Desgleichen braucht auch nicht jeder in der ausführlichen Beschreibung dargelegte Vorgang eingesetzt zu werden und die Nennung gewisser Vorgänge bedeutet nicht, dass zusätzliche Vorgänge ausgeschlossen sind. Der patentfähige Umfang der Erfindung wird von den Ansprüchen definiert und kann andere Beispiele beinhalten, die dem Durchschnittsfachmann einfallen. Es ist vorgesehen, dass derartige weitere Beispiele in den Umfang der Ansprüche fallen, wenn sie strukturelle Elemente haben, die sich nicht von der wörtlichen Sprache der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden von den wörtlichen Sprachen der Ansprüche beinhalten. Ein Element oder eine Funktion, wie hierin verwendet, das bzw. die in der Einzahl genannt wird und dem/der das Wort «ein» oder «eine» vorgestellt ist, ist so zu verstehen, dass es die Mehrzahl derartiger Elemente oder Funktionen nicht ausschliesst, sofern ein derartiger Ausschluss nicht ausdrücklich genannt wird. Des Weiteren dürfen Hinweise auf «eine einzelne Ausführungsform» oder «eine Ausführungsform» der beanspruchten Erfindung nicht als das Vorhandensein zusätzlicher Ausführungsformen, welche die genannten Merkmale ebenfalls enthalten, ausschliessend ausgelegt werden.
[0051 ] Ein System und ein Verfahren zum vorausschauenden Einstellen der Energieerzeugung von einem oder mehreren nicht windabhängige(n) Stromerzeuger(n) auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, der Netzwarmreservemarge und/oder des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes zur Ergänzung mit Windenergieerzeugung auf Basis räumlich geografischer regionaler Windbedingungen.
Bezugszeichenliste
[0052]
100 elektrisches Stromnetz
1 10 Energieerzeugungseinrichtung
1 12 nicht windabhängige Stromerzeuger
1 14 Region, in der sich der Windenergiepark befindet.
125 Umspannwerke 210 Solaranlagen 220 Windenergieparks
250 Vorgang zum Ermitteln der Netzwarmreserve des Stromnetzes
260 Vorgang zum Ermitteln atmosphärischer und/oder Umweltfaktoren (GIS-Eingaben)
270 Vorgang zum Ermitteln der Windenergieerzeugungsfähigkeit innerhalb des Stromnetzes
280 Vorgang zum Ermitteln der Beiträge von nicht windabhängigen Stromerzeugern zur Netzwarmreserve
285 Vorgang zum Ermitteln des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes
8

Claims (1)

  1. 290 Vorgang zum Ausführen eines Befehls zum Einstellen der Reservekapazität von nicht windabhängigen Stromerzeugern und zum Übertragen des Befehls an die örtliche Steuerung 350 Ermittlung der Netzwarmreserve des elektrischen Stromnetzes, eines Modells der Windenergieerzeugungsfähigkeit und/oder eines Energiepreis-Spark-Spreads 360 Vorgang zum Ermitteln atmosphärischer und/oder Umweltfaktoren (GIS-Eingaben) 370 Vorgang zum Ermitteln der Erzeugungsfähigkeit von Windenergieanlagen innerhalb des Stromnetzes 380 Vorgang zum Ermitteln des Beitrags nicht windabhängiger Stromerzeuger zur Netzwarmreserve 385 Vorgang zum Ermitteln des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes und/oder der Energiepreis -Spar k-Spread- Prognose 390 Vorgang zum Ermitteln, ob (ein) nicht windabhängige(r) Stromerzeuger für die Energieerzeugung eingestellt werden soll(en). 395 Vorgang zum Beenden von Anweisungen zum Einstellen von (einem) nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) für die Energieerzeugung Patentansprüche 1. Verfahren, umfassend: a. Ermitteln einer Netzwarmreservemarge für ein eingeschaltetes elektrisches Stromnetz, das von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeugern (112) versorgt wird, b. Ermitteln wenigstens eines atmosphärischen oder Umweltfaktors, der die Windenergieerzeugungsfähigkeit für eine mit dem eingeschalteten elektrischen Stromnetz assoziierte Region beeinflusst, c. Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit eines mit dem eingeschalteten elektrischen Stromnetz verbundenen Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors, d. Ermitteln eines prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes und e. Bereitstellen von Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, der Netzwarmreservemarge und/oder des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der eine oder die mehreren nicht windabhängige(n) Stromerzeuger aus der Gruppen umfassend Gasturbinengeneratoren, Dampfturbinengeneratoren, Batterieaggregate und Kondensatorreihen ausgewählt wird/werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der wenigstens eine atmosphärische oder Umweltfaktor in einer Region, in der sich das Windenergieerzeugungssystem befindet oder in der von dem Windenergieerzeugungssystem erzeugte Energie genutzt wird; und/oder wobei wenigstens ein atmosphärischer oder Umweltfaktor aus der Gruppe umfassend Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Eisbildung an Rotorblättern von Windenergieanlagen, Blitzeinschläge und Wellenhöhe bei Offshore-Anlagen ausgewählt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei, wenn das Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit des Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors eine Ermittlung einer höheren kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit ergibt, dann Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s) durch Verringern der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(s), und wenn das Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit des Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors eine Ermittlung einer verringerten kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit ergibt, dann Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s) durch Erhöhen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger (s). 5. Verfahren nach Anspruch 1 , das mehrere Regionen aufweist, wobei jede Region von wenigstens einem Windenergieerzeugungssystem und wenigstens einem eingeschalteten elektrischen Stromnetz versorgt wird, wobei das Verfahren ferner das Bereitstellen von Anweisungen zum gleichzeitigen Einstellen von einem oder mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger(n) in jeder Region auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierten Netzwarm reservebedarfs des Stromnetzes für jede Region aufweist. 6. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Bereitstellen von Anweisungen das Übertragen eines Signals zu dem einen oder den mehreren nicht windabhängigen Stromerzeugern aufweist, und wobei vorzugsweise das Signal eine drahtlose Übertragung umfasst. 9 7. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Ermitteln des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes das Ermitteln einer Änderung des Energieverbrauchsbedarfs auf der Basis historischer Energieverbrauchsmuster aufweist. 8. Verfahren nach Anspruch 1 , das ferner das Ermitteln von Beiträgen von Stromerzeugern zur Netzwarmreserve für das eingeschaltete elektrische Stromnetz und das Bereitstellen von Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, der Beiträge nicht windabhängiger Stromerzeuger zur Netzwarmreserve für das eingeschaltete elektrische Stromnetz und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes aufweist. 9. Elektrisches Stromerzeugungssystem, umfassend ein elektrisches Stromnetz, das einen oder mehrere nicht windabhängige Stromerzeuger aufweist, wobei das elektrische Stromnetz zum Ermitteln einer Netzwarmreservemarge für den einen oder die mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger konfiguriert ist, das elektrische Stromnetz ferner konfiguriert ist zum Ermitteln wenigstens eines atmosphärischen oder Umweltfaktors, der die Windenergieerzeugungsfähigkeit für eine mit dem elektrischen Stromnetz assoziierte Region beeinflusst, das elektrische Stromnetz ferner konfiguriert ist zum Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit eines mit dem elektrischen Stromnetz verbundenen Windenergieerzeugungssystems auf der Basis des wenigstens einen atmosphärischen oder Umweltfaktors, das elektrische Stromnetz ferner konfiguriert ist zum Ermitteln eines prognostizierten Netzwarm reservebedarfs des Stromnetzes, das elektrische Stromnetz ferner konfiguriert ist zum Empfangen, Einleiten und/oder Übertragen von Anweisungen zum Einstellen der Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger auf der Basis der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit und des prognostizierten Netzwarmreservebedarfs des Stromnetzes. 10. Verfahren, umfassend: a. Ermitteln eines Energiepreis-Spark-Spreads für Energie, die von einem oder mehreren mit einem elektrischen Stromnetz assoziierten nicht windabhängigen Stromerzeuger produziert wird, b. Ermitteln der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit eines Windenergieerzeugungssystems, das mit dem eingeschalteten elektrischen Stromnetz verbunden ist, und c. Ermitteln auf der Basis des Energiepreis-Spark-Spreads und der kurzfristigen Windenergieerzeugungsfähigkeit, ob die Energieerzeugung des einen oder der mehreren nicht windabhängigen Stromerzeuger eingestellt werden soll. 10
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